Een patholoog die onderzoek doet naar het ontstaan van diepe trombose bij brandwonden kwam bij Sue Gibbs om een alternatief te verzinnen voor zijn proeven op ratten. Samen bedachten ze een manier hoe hij met kunstmatig gekweekt huidweefsel en organoïden – chips met kleine stukjes weefsel erop – zijn onderzoek kan doen.
Hoogleraar Gibbs weigerde al in haar studie om dieren te ontleden
“Als je op zoek gaat naar alternatieven voor dierproeven is het belangrijk om de onderzoeksvraag los te koppelen van de methode”, zegt Gibbs, hoogleraar huidregeneratie aan Amsterdam UMC en Acta, “anders blijf je al snel vastzitten in de traditionele manier van werken.” Gibbs is een autoriteit op het gebied van proefdiervrije innovatie in de wetenschap, ze zet zich al decennialang in om het aantal proefdieren naar beneden te krijgen. In haar eigen onderzoeksgroep is nog nooit een dierexperiment gedaan. Sterker nog: Gibbs weigerde ook in haar studie al om dieren te ontleden. “Je hebt altijd een keuze”, zegt ze daarover, “het betekende dat ik niet kon afstuderen in fysiologie als volledige studie naast mijn studie biochemie. Ik heb daar toen maar een minor van gemaakt.”
Omslag gaande
Samen met haar onderzoekers ontwikkelt Gibbs modellen voor de huid en het slijmvlies en modellen voor aandoeningen in deze weefsels. Het kunstmatig maken van huid is inmiddels niet moeilijk meer voor de groep. De volgende stap is om werkende huidmodellen te maken met aandoeningen. Promovendus Elisabetta Michielon bijvoorbeeld is bezig met een model voor huidtumoren. Die groeien uit pigmentcellen. Dat is inmiddels ook gelukt in het huidmodel. De volgende stap is om een model te maken waarin de tumorcellen zich ook verspreiden via het bloed en lymfevaten. Daar is Michielon mee bezig. Het zoeken naar medicijnen voor deze aandoeningen laten Gibbs en haar collega’s aan andere onderzoeksgroepen over.
Wetenschappers moeten zelf gaan inzien dat het anders kan
Voor de stichting Transitie Proefdiervrije Innovatie (TPI) organiseert Gibbs workshops voor wetenschappers die wel met proefdieren werken. Zij kunnen daar terecht om te kijken of ze hun vragen niet op een proefdiervrije manier kunnen onderzoeken. De Brandwondenstichting financierde de eerste workshop.
Deze stichting was ook de eerste onderzoeksfinancier die twee jaar geleden besloot om helemaal geen onderzoek meer te betalen dat proefdieren gebruikt. Er is een omslag in het denken gaande, registreert Gibbs, maar het gaat langzaam. En je kunt het niet forceren. Wetenschappers moeten zelf gaan inzien dat het anders kan.
De Hartstichting is ook enthousiast over de aanpak van TPI. Zij financierde de tweede workshop. In totaal heeft Gibbs er drie gepland in 2020 en een hulplijn opgezet. De mogelijkheden met kunstmatige weefsels, organen op chips of nieuwe statistische technieken ontwikkelen zich snel en wetenschappers zijn niet altijd op de hoogte van wat er mogelijk is.
> De Transitie Proefdiervrije Innovatie organiseert workshops voor wetenschappers. Zij kunnen daar terecht met hun vragen over hoe ze hun onderzoek kunnen inrichten zonder proefdieren te gebruiken.
> Meer info op: tpihelpathon.nl
Promovendi bijpraten
Om die reden is er op de VU ook een werkgroep Proefdiervrije Innovaties opgericht. De werkgroep wil kennis van proefdiervrije innovaties onder een bredere groep onderzoekers verspreiden. Bovendien moet deze groep een netwerk vormen van onderzoekers die al bezig zijn met nieuwe onderzoekstechnieken waarbij ze geen proefdieren gebruiken. Decaan Guus Schreiber van de Bètafaculteit is de initiatiefnemer van deze werkgroep. De eerste bijeenkomst was afgelopen najaar. Schreiber: “Het was erg zinvol, juist omdat alle kanten van het spectrum vertegenwoordigd waren. Er waren mensen van de Stichting Proefdiervrij, maar ook medewerkers van het Proefdiercentrum.” Schreiber pleit onder meer voor een cursus voor promovendi, waarin ze worden bijgepraat over nieuwe onderzoekstechnieken zonder proefdieren.
Kunstmatig levend weefsel
Grofweg vallen die nieuwe technieken in twee gebieden uiteen: het kunstmatig kweken van levend weefsel en de analyse van grote databestanden, met bijvoorbeeld genetische gegevens van grote groepen mensen. In het kunstmatig kweken van weefsel behoort neurobioloog Vivi Heine van Amsterdam UMC tot de wereldtop: zij vond een techniek uit waarmee je uit stamcellen allerlei soorten orgaancellen kunt maken. Ook het onderzoek van Gibbs valt in deze categorie. Het Nederlands Tweelingen Register dat onderzoek doet naar erfelijke eigenschappen op basis van de gegevens van grote aantallen één- en twee-eiige tweelingen, valt in de tweede categorie.
En dan is er nog het tussengebied waarin de groeiende beschikbaarheid van data geïntegreerd wordt met biochemische kennis. Met zulke modellen kun je beter voorspellen welke stoffen wel en niet gaan werken voor een bepaald effect, bijvoorbeeld een medicijn, en heb je geen of veel minder dierproeven nodig. Bas Teusink, hoogleraar systeembiologie, werkt in dit tussengebied. Hij denkt dat er bij het verminderen van dierproeven juist hier veel te winnen is: “Er is nog een gapend gat tussen de biologie en dergelijke aanpakken die bijvoorbeeld in de natuurkunde gewoon zijn. Als we al het biomedische onderzoek beschikbaar maken voor computers, kunnen onderzoekers op basis daarvan modellen maken voor verder onderzoek en zijn er veel minder dierproeven nodig”, zegt hij.
Stamcellen uit één dier isoleren
Teusink noemt een voorbeeld waar dit al gebeurt: het onderzoek naar het metabolisme, de stofwisseling, van de mens. Dat bestaat in totaal uit zo’n zevenduizend reacties. Die zijn sinds een paar jaar volledig in kaart gebracht. Veel ziekten hebben te maken met een verstoord onderdeel van de stofwisseling. Om te zoeken naar kansrijke medicijnen kun je heel goed de modellen gebruiken van dit netwerk aan reacties. Dat is efficiënter dan telkens testen op proefdieren. Een probleem is wel dat testen op proefdieren nu nog een vereiste is voor de goedkeuring van nieuwe geneesmiddelen. Soms kun je daar omheen omdat een middel al eens is goedgekeurd voor andere aandoeningen.
Een gunstige ontwikkeling is dat men proefdieren steeds efficiënter gebruikt, bijvoorbeeld door uit één dier een heleboel (stam)cellen te isoleren en die verder op te kweken tot testmateriaal. Ook door dit soort nieuwe technieken kan het aantal proefdieren omlaag.
> De bouw van een nieuw proefdiercentrum op de VU-campus begint ergens de komende weken.
> In dit nieuwe proefdiercentrum is plek voor zo’n 9000 proefdieren, vrijwel uitsluitend ratten en muizen. Dat zijn 25% meer dieren dan in het oude proefdiercentrum.
> Deze stijging komt deels doordat er de komende jaren enkele onderzoeksgroepen van het voormalig AMC naar de VU-campus komen. Deze doen relatief veel proefdieronderzoek.
> Het nieuwe proefdiercentrum komt in het gebouw dat op de plek komt van de voormalige schooltuinen, aan de overkant van de De Boelelaan, naast het O2-gebouw.
> De kosten werden in 2018 geraamd op 40 miljoen euro.
Nog hooguit 30 jaar
Teusink denkt dat er over een jaar of tien voor de behandeling van heel veel ziekten geen proefdieren meer nodig zijn, maar nog wel voor complexe hersenaandoeningen, zoals schizofrenie en angststoornissen. Gibbs schat dat het einde van het proefdierentijdperk op twintig, hooguit dertig jaar, weer vanwege die complexe hersen- en immunologische aandoeningen. Heeft het dan nog zin om nu een geheel nieuw proefdiercentrum te bouwen, zoals de VU gaat doen in het schoolwerktuinengebouw?
‘Het neuro-onderzoek kan nog beslist niet zonder proefdieren’
Gibbs: “Ik houd mijn mond daarover, anders kunnen mensen boos worden.”
“Het neuro-onderzoek kan nog beslist niet zonder proefdieren”, zegt decaan Guus Schreiber daarover, “en de VU behoort tot de wereldtop op dat gebied. Het gaat om onderzoek naar ernstige ziekten zoals alzheimer, waarvoor nog geen goede medicijnen zijn. Als je geen nieuw proefdiercentrum zou bouwen, zou je dat verliezen.”
Maar ook Schreiber denkt dat er over twintig jaar een stuk minder proefdieronderzoek zal plaatsvinden. En dan staat er dus een proefdiercentrum dat 25 procent meer dieren kan huisvesten dan de huidige voorziening. Twintig jaar is lang voor een onderzoeker, maar kort voor een gebouw. Kan het huidige proefdieronderzoek in die tussenperiode dan niet plaatsvinden in het proefdiercentrum van het (voormalige) AMC dat er al staat? Waarschijnlijk wel, denkt Gibbs. De decaan zegt dat dat beslist niet kan omdat het te veel logistiek gedoe en capaciteitsproblemen zou meebrengen. Het gebruik van proefdieren blijft kortom omstreden, maar de deskundigen zijn het erover eens dat nieuwe technieken het proefdier over een paar decennia grotendeels zullen hebben vervangen.